并且核聚变还是一种真正的清洁能源 。
核裂变反应是用中子轰击不稳定的重元素放射性同位素原子比如铀235 ， 使之分裂成更小的原子并且释放出更多的中子 ， 释放的中子再跟铀235反应 ， 从而形成链式反应 。 这种链式反应是自我放大的 ， 必须进行精密的控制 ， 一旦失控就容易停不下来 ， 就会导致堆芯融化甚至锅炉爆炸 ， 释放出大量放射性污染物质 。
这就是为什么虽然核能理论上是一种清洁能源 ， 但现在流行的核裂变电站 ， 要么不出事 ， 一出事就是大事 ， 三里岛、切尔诺贝利、福岛核泄漏等等事件 ， 无不给人留下恐怖狰狞的印象 。 即便不出现事故 ， 核裂变反应留下的废料也是很难处理的放射性垃圾 。 再加上核裂变材料储量极少 ， 这些因素就导致核裂变电站的发展被严重限制了 。
至于核聚变 ， 还是以氘氚聚变为例 ， 它的反应产物没有任何的放射性 ， 并且维持反应进行需要非常苛刻的条件 ， 我们要维持它反应就已经拼尽全力了 ， 所以即便核聚变反应堆出现事故失控 ， 最坏的结果就是它凉了 ， 反应停止了 ， 过程中可能会烧穿反应装置 ， 但绝不会产生太大的无法挽回的问题 。
因此一旦核聚变发电成熟 ， 它将是一种字面意义上取之不尽用之不竭的清洁能源 。
刚才说了氘氚聚变是最容易发生的核聚变 ， 有多容易呢？
大概需要将温度提升到1.5亿度以上 ， 太阳核心温度的十倍 ， 这还是最容易的 。
于是这里就产生了一个显而易见的问题 ， 已知世界上熔点最高的物质是五碳化四钽铪（TaHfC） ， 它的熔点是4215℃ ， 还不到核聚变启动温度零头的零头 。
也就是我们找不到任何一种材料来装核聚变的原料 ， 于是科学家们就摸索出了两种核聚变的主流实现路径 ， 第一种叫磁约束 ， 大名鼎鼎的托卡马克装置和仿星器就是磁约束路径的 ， 而这次美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置 ， 走的是惯性约束的路线 。
所谓磁约束就是说 ， 当我们把核聚变原料加热到上亿度这个级别的时候 ， 它会进入到一种叫做等离子体的状态 ， 它的电子会被剥离 ， 只剩下离子裸核 ， 最终形成带正电的离子和带负电的电子混合在一起的状态 ， 就是等离子体 。
那既然反应原料带电 ， 我们自然就可以用磁场去把它控制在一定的范围内 。
但这又产生了一个新的问题 ， 加热材料到上亿度以及维持一个巨大的磁场 ， 本身要消耗巨大的能量 ， 只有在核聚变产生的能量大于消耗的能量时 ， 也就是能量增益因子Q大于1时 ， 核聚变才能自发的进行下去也就是所谓完成点火 ， 才有额外的能量可以转化为电能 ， 核聚变才有实用价值 。
这就是为什么大家如此地看重这个能量增益因子Q 。
在磁约束这条路上 ， 最接近完成点火的是欧洲联合环JET ， 在1997年 ， JET的实验Q值达到了0.67 ， 而在建的国际热核聚变实验堆ITER和在设计中的中国聚变工程实验堆（CFETR）目标都是把Q值提升到10以上 ， 以实现在考虑工程损耗的前提下向外大量输出能量 。
而这次美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置 ， 实现的这个Q大于1 ， 就比较抽象了 。
NIF采用的是所谓的惯性约束路线 ， 也就是我们有一坨聚变材料 ， 想办法以迅雷不及掩耳盗铃之势给它一个高温高压 ， 通常是用高能激光打上去 ， 然后利用材料的惯性 ， 趁它还没有散开来之前 ， 完成聚变反应 。
类比到我们身边的事物的话 ， 惯性约束核聚变装置非常类似于是我们车里面的发动机 ， 内燃机 。 汽车启动之后 ， 发动机里面就开始重复喷油 ， 点火 ， 爆燃 ， 推动活塞运动向外输出能量的过程 ， 惯性约束核聚变就是用核爆去替代了汽油的爆燃 。
而这次美国能源部长宣布实现了Q大于1 ， 这里的Q说的是核聚变产生的中子能量除以打上去那束激光的能量 。
我们之所以看重Q这个参数 ， 是因为在磁约束当中 ， 一定的Q代表这核聚变反应可以自我维持 ， 完成点火 ， 更高的Q意味着有额外的能量可以向外输出 。
而这里这个Q意味着什么呢？只能说我不是很理解 。
如果它的意思是这次核聚变释放出的能量超过了引爆它所投入的能量的话 ， 那早就实现了呀 ， 氢弹不就是吗？氢弹爆炸释放的能量肯定是大于用来引爆它的原子弹的能量的 ， 不然你搞氢弹干什么？
如果它的意思是这个实验装置的输出能量大于输入能量 ， 那显然还差得很远啊 ， 因为激光器把电能转化为光能的效率不到1% ， 把这个转化率往上一乘 ， 那完了 ， Q还没到0.01 。
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